嵌入式异构分布式系统中波形加载性能优化方法与流程

本发明涉及软件无线，尤其涉及一种嵌入式异构分布式系统中波形加载性能优化方法。

背景技术：

1、为了解决传统软件无线电(sdr)中存在的硬件限制、软件复杂性和产品间互操作性等问题，美国国防部提出了软件通信体系结构(sca)，我国也提出了srtf标准规范。在srtf标准规范中划分了不同的组件，每个组件都有标准化的接口，这使得不同厂家的sdr产品可以互操作，最大限度地提高了软件的可移植性。

2、在srtf标准规范中，逻辑设备是对硬件功能的抽象，而波形是一个通信功能的实现。一个波形中包含不同的波形组件，用于实现一定的通信功能，波形组件会由逻辑设备部署，即逻辑设备会将波形组件部署到其对应的物理设备上，这同样适用于sca标准。

3、波形加载是通信过程中关键的一环，它决定了信息能否正确传递。由于信息传递的时效性至关重要，因此波形需要在限定时间内加载完成以确保通信的及时性。然而，传统的串行加载方式会导致性能瓶颈，无法并行加载各个组件，使得波形加载时间过长。如果通信系统无法及时、准确地加载所需的波形，就可能错过重要的时机，甚至可能导致错误的决策。因此，为解决波形加载问题，需要寻找一种能够提高加载速度且不引入新问题的解决方案。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提出一种嵌入式异构分布式系统中波形加载性能优化方法，以解决现有技术中存在的波形加载时间过长导致通信系统无法及时、准确地加载所需的波形的问题。

2、本发明具体的技术方案如下：

3、一种嵌入式异构分布式系统中波形加载性能优化方法，包括以下步骤：

4、步骤1，应用工厂组件解析波形配置文件，获取波形中包含的所有波形组件；

5、步骤2，在加载波形时，框架软件依次为每个波形组件匹配逻辑设备，并为其分配资源；

6、步骤3，将加载任务分配给线程池中的线程，并分别将线程绑定到负载最小的cpu核上运行，其中，线程池在核心框架启动后直接创建，线程池中包含足够的线程。

7、进一步地，所述步骤3具体包括：

8、步骤3.1，框架软件通过调用操作系统接口获取每个cpu核的当前负载；

9、步骤3.2，比较每个cpu核的当前负载，选择负载最小的cpu核，将线程绑定到该cpu核上执行；

10、步骤3.3，框架软件调用操作系统接口来设置线程的cpu亲和性，从而将该线程绑定到指定cpu核。

11、进一步地，波形加载性能优化方法还包括步骤：

12、步骤4，在独立线程中，调用各自匹配的逻辑设备组件加载接口，加载接口中会调用操作系统接口或驱动接口加载波形组件。

13、进一步地，所述步骤4中，对于gpp波形组件，在逻辑设备的加载接口中直接调用操作系统接口来加载波形组件；对于需要运行在dsp、fpga处理器上的波形组件，则在逻辑设备加载接口中调用封装的驱动接口来加载波形组件。

14、进一步地，所述步骤4中dsp/fpga组件加载步骤包括：

15、步骤4.1，首先设置预计加载时间并计时；

16、步骤4.2，然后设置组件程序的底层传输方式；

17、步骤4.3，根据设置的传输方式，组件程序的传输过程包括两种；

18、步骤4.4，若在计时结束后，组件仍未加载完成，则认为该组件加载失败。

19、进一步地，所述步骤4.3，根据设置的传输方式，组件程序的传输过程包括两种：

20、在首次加载时，驱动接口中将组件程序分包传输到目标设备的高速存储器和挂载的非易失芯片中，完成组件的加载；

21、再次加载该组件时，直接发送加载指令包，目标设备从非易失芯片中将组件程序拷贝到高速存储器中，组件加载完成。

22、进一步地，首次加载波形组件的具体步骤如下：

23、步骤4.3.1，将组件程序分包，依次将数据包发送给目标设备；

24、步骤4.3.2，目标设备解析数据包，获取当前包数，判断当前包数据是否正确，是否存在丢包情况；

25、步骤4.3.3，若为正确的数据包，则将获取的数据同时保存到高速存储器和挂载的非易失芯片中；若存在数据包丢失，则向对端发送重传指令包要求重新传输丢失的数据包；

26、步骤4.3.4，目标设备接收到最后一包数据后，向对端发送一个终止包，至此组件加载完成。

27、进一步地，所述波形加载性能优化方法还包括步骤：等待所有波形组件启动完成，应用工厂创建应用管理器组件，并向域管理器注册。

28、本发明的有益效果在于：

29、本申请提出了一种嵌入式异构分布式系统中波形加载性能优化方法。该方法通过将波形组件加载任务分配给多个线程并行执行，充分挖掘系统处理器的并行处理能力，提高了加载速度。同时，通过采用负载均衡策略，将线程绑定到最适合执行的cpu核上，避免了系统出现负载不均衡的情况，提高了系统的整体性能。并且，通过设置超时和重传机制，对波形组件加载过程中出现的异常情况及时做出响应，保证了波形加载的时效性。

技术特征：

1.一种嵌入式异构分布式系统中波形加载性能优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1中所述的嵌入式异构分布式系统中波形加载性能优化方法，其特征在于，所述步骤3具体包括：

3.如权利要求1中所述的嵌入式异构分布式系统中波形加载性能优化方法，其特征在于，所述波形加载性能优化方法还包括步骤：

4.如权利要求3中所述的嵌入式异构分布式系统中波形加载性能优化方法，其特征在于，所述步骤4中，对于gpp波形组件，在逻辑设备的加载接口中直接调用操作系统接口来加载波形组件；对于需要运行在dsp、fpga处理器上的波形组件，则在逻辑设备加载接口中调用封装的驱动接口来加载波形组件。

5.如权利要求4中所述的嵌入式异构分布式系统中波形加载性能优化方法，其特征在于，所述步骤4中dsp/fpga组件加载步骤包括：

6.如权利要求5中所述的嵌入式异构分布式系统中波形加载性能优化方法，其特征在于，所述步骤4.3，根据设置的传输方式，组件程序的传输过程包括两种：

7.如权利要求6中所述的嵌入式异构分布式系统中波形加载性能优化方法，其特征在于，首次加载波形组件的具体步骤如下：

8.如权利要求3中所述的嵌入式异构分布式系统中波形加载性能优化方法，其特征在于，所述波形加载性能优化方法还包括步骤：等待所有波形组件启动完成，应用工厂创建应用管理器组件，并向域管理器注册。

技术总结
本发明公开一种嵌入式异构分布式系统中波形加载性能优化方法，包括：步骤1，应用工厂组件解析波形配置文件，获取波形中包含的所有波形组件；步骤2，加载波形时，框架软件依次为每个波形组件匹配逻辑设备，并为其分配资源；步骤3，将加载任务分配给线程池中的线程，并分别将线程绑定到负载最小的CPU核上运行；步骤4，在线程中调用匹配的逻辑设备组件加载接口，在逻辑设备加载接口中调用操作系统接口或驱动接口加载波形组件。本申请将波形组件加载任务分配给多个线程并行执行，充分挖掘系统处理器的并行处理能力，提高了加载速度；采用负载均衡策略，将线程绑定到最适合执行的CPU核上，提高了系统的整体性能。

技术研发人员：姜华夏,许生,常坤,赵环环
受保护的技术使用者：上海介方信息技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1